Das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie hat kürzlich die „Leitmeinungen zur Förderung der integrierten Innovation fortschrittlicher Fertigungsprozesse“ herausgegeben und damit offiziell den Bau eines „Innovationszentrums für die Integration fortschrittlicher Fertigungsprozesse“ auf nationaler Ebene eingeleitet. Dieses Zentrum wird sich auf die gemeinschaftliche Innovation von fünf Kernprozessen konzentrieren – Stahlfeinguss, Sandguss aus duktilem Eisen, Schmieden, Aluminiumguss und Bearbeitung – und eine umfassende digitale Plattform für Prozessdesign schaffen, die die gesamte Industriekette abdeckt.
Erste Innovationsplattform auf nationaler Ebene eingerichtet
Dem Plan zufolge soll das Innovationszentrum in der Demonstrationszone für Fertigungsinnovationen im Jangtse-Delta angesiedelt werden und die Gesamtinvestition soll 10 Milliarden Yen übersteigen. Es wird Pilotstützpunkte für die fünf Hauptprozesse, ein Labor für digitale Zwillinge und ein Standardisierungsverifizierungszentrum umfassen. Das Zentrum wird die Bewältigung technischer Herausforderungen beim Übergang von der Präzisionsformung über Stahl-Feinguss zu Verstärkungsbehandlungen durch Schmieden priorisieren, neue Herstellungsverfahren für Verbundwerkstoffe entwickeln, die Sandguss aus duktilem Eisen und Aluminiumguss kombinieren, und durch ein intelligentes Prozessdesignsystem eine durchgängige Optimierung von der Konstruktion bis zur Bearbeitung erreichen.
Dem Plan zufolge soll das Innovationszentrum in der Demonstrationszone für Fertigungsinnovationen im Jangtse-Delta angesiedelt werden und die Gesamtinvestition soll 10 Milliarden Yen übersteigen. Es wird Pilotstützpunkte für die fünf Hauptprozesse, ein Labor für digitale Zwillinge und ein Standardisierungsverifizierungszentrum umfassen. Das Zentrum wird die Bewältigung technischer Herausforderungen beim Übergang von der Präzisionsformung über Stahl-Feinguss zu Verstärkungsbehandlungen durch Schmieden priorisieren, neue Herstellungsverfahren für Verbundwerkstoffe entwickeln, die Sandguss aus duktilem Eisen und Aluminiumguss kombinieren, und durch ein intelligentes Prozessdesignsystem eine durchgängige Optimierung von der Konstruktion bis zur Bearbeitung erreichen.
Bedeutende technologische Durchbrüche erzielt
In Pilotprojekten hat ein führendes Luft- und Raumfahrtunternehmen Durchbrüche erzielt. Seine Raketentriebwerk-Turbopumpe nutzt die „Gradient Material Composite Manufacturing“-Technologie und umfasst die Bildung von Hochtemperatur-Strömungskanälen durch Stahl-Feinguss, das Einbetten verstärkter Strukturen aus duktilem Eisensandguss an kritischen Stellen, die Anwendung von Schmieden zur Erhöhung der Materialdichte und schließlich die Erzielung einer hochpräzisen Bearbeitung mit einer Genauigkeit von 0,001 mm. Durch diesen innovativen Ansatz wurde die Druckbelastbarkeit des Produkts um 40 % erhöht und die Lebensdauer um das Dreifache verlängert.
In Pilotprojekten hat ein führendes Luft- und Raumfahrtunternehmen Durchbrüche erzielt. Seine Raketentriebwerk-Turbopumpe nutzt die „Gradient Material Composite Manufacturing“-Technologie und umfasst die Bildung von Hochtemperatur-Strömungskanälen durch Stahl-Feinguss, das Einbetten verstärkter Strukturen aus duktilem Eisensandguss an kritischen Stellen, die Anwendung von Schmieden zur Erhöhung der Materialdichte und schließlich die Erzielung einer hochpräzisen Bearbeitung mit einer Genauigkeit von 0,001 mm. Durch diesen innovativen Ansatz wurde die Druckbelastbarkeit des Produkts um 40 % erhöht und die Lebensdauer um das Dreifache verlängert.
Aktualisierte Plattform für digitales Prozessdesign
Insbesondere wird das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie die Entwicklung einer Cloud-Plattform für Prozessdesign der nächsten Generation mit drei Kernfunktionen unterstützen:
Intelligente Prozesskettenanpassung: Empfiehlt automatisch optimale Prozesskombinationen, wie z. B. Feinguss, Schmieden und Bearbeiten von Stahl, basierend auf den Anforderungen des Teiledesigns.
Kollaborative Parameteroptimierung: Erstellt eine Datenbank mit miteinander verknüpften Parametern für die fünf Prozesse und ermöglicht die dynamische Anpassung der Schrumpfungsraten von Aluminiumgussteilen an nachfolgende Bearbeitungszugaben.
Genaue Berechnung des CO2-Fußabdrucks: Verfolgt die CO2-Emissionen über den gesamten Lebenszyklus von den Rohstoffen beim Sandguss aus duktilem Eisen bis hin zu den fertigen Produkten nach der Bearbeitung.
Beschleunigte Entwicklung des Standardisierungssystems
Was unterstützende Maßnahmen betrifft, wird das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie in Zusammenarbeit mit der China Machinery Industry Federation im Laufe des Jahres die „Technischen Bewertungsstandards für die integrierte Multiprozessfertigung“ veröffentlichen, die sich auf Folgendes konzentrieren:
Qualitätskontrollstandards für die Verbundwerkstoffherstellung, die Stahl-Feinguss und Schmieden kombiniert.
Datenschnittstellenspezifikationen für die digitale Prozessgestaltung des Sandgusses aus duktilem Eisen.
Präzisionsklassifizierungsstandards für die integrierte Aluminiumguss-Bearbeitungsfertigung.
Aufkommende industrielle Clustereffekte
Derzeit haben 12 Fertigungsinnovationszentren auf Provinzebene entsprechende Projekte initiiert. Ein Fertigungscluster im Perlflussdelta hat ein „Industrielles Internet + Prozessintegration“-Modell eingeführt, das die regionale gemeinsame Nutzung von Stahl-Feingussformen, gemeinschaftliche Schmiedeproduktionskapazitäten und die Auslagerung von Bearbeitungsdienstleistungen ermöglicht und so die Entwicklungskosten neuer Produkte für kleine und mittlere Unternehmen um 35 % senkt.
Insbesondere wird das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie die Entwicklung einer Cloud-Plattform für Prozessdesign der nächsten Generation mit drei Kernfunktionen unterstützen:
Intelligente Prozesskettenanpassung: Empfiehlt automatisch optimale Prozesskombinationen, wie z. B. Feinguss, Schmieden und Bearbeiten von Stahl, basierend auf den Anforderungen des Teiledesigns.
Kollaborative Parameteroptimierung: Erstellt eine Datenbank mit miteinander verknüpften Parametern für die fünf Prozesse und ermöglicht die dynamische Anpassung der Schrumpfungsraten von Aluminiumgussteilen an nachfolgende Bearbeitungszugaben.
Genaue Berechnung des CO2-Fußabdrucks: Verfolgt die CO2-Emissionen über den gesamten Lebenszyklus von den Rohstoffen beim Sandguss aus duktilem Eisen bis hin zu den fertigen Produkten nach der Bearbeitung.
Beschleunigte Entwicklung des Standardisierungssystems
Was unterstützende Maßnahmen betrifft, wird das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie in Zusammenarbeit mit der China Machinery Industry Federation im Laufe des Jahres die „Technischen Bewertungsstandards für die integrierte Multiprozessfertigung“ veröffentlichen, die sich auf Folgendes konzentrieren:
Qualitätskontrollstandards für die Verbundwerkstoffherstellung, die Stahl-Feinguss und Schmieden kombiniert.
Datenschnittstellenspezifikationen für die digitale Prozessgestaltung des Sandgusses aus duktilem Eisen.
Präzisionsklassifizierungsstandards für die integrierte Aluminiumguss-Bearbeitungsfertigung.
Aufkommende industrielle Clustereffekte
Derzeit haben 12 Fertigungsinnovationszentren auf Provinzebene entsprechende Projekte initiiert. Ein Fertigungscluster im Perlflussdelta hat ein „Industrielles Internet + Prozessintegration“-Modell eingeführt, das die regionale gemeinsame Nutzung von Stahl-Feingussformen, gemeinschaftliche Schmiedeproduktionskapazitäten und die Auslagerung von Bearbeitungsdienstleistungen ermöglicht und so die Entwicklungskosten neuer Produkte für kleine und mittlere Unternehmen um 35 % senkt.
Start des Talententwicklungsprogramms
Gleichzeitig fördert das Bildungsministerium das Ausbildungsprogramm „Advanced Manufacturing Process Engineer“ und bietet Kurse zur Multiprozessintegration an 30 Ingenieuruniversitäten an. Das Programm konzentriert sich auf die Ausbildung vielseitiger Fachkräfte, die sich mit der Simulation von Stahl-Feinguss, der Optimierung von Schmiedeprozessen, der intelligenten Bearbeitungsprogrammierung und der Entwicklung von Prozessdesignsystemen auskennen. Es wird erwartet, dass in den nächsten drei Jahren über 5.000 Fachkräfte ausgebildet werden.
Gleichzeitig fördert das Bildungsministerium das Ausbildungsprogramm „Advanced Manufacturing Process Engineer“ und bietet Kurse zur Multiprozessintegration an 30 Ingenieuruniversitäten an. Das Programm konzentriert sich auf die Ausbildung vielseitiger Fachkräfte, die sich mit der Simulation von Stahl-Feinguss, der Optimierung von Schmiedeprozessen, der intelligenten Bearbeitungsprogrammierung und der Entwicklung von Prozessdesignsystemen auskennen. Es wird erwartet, dass in den nächsten drei Jahren über 5.000 Fachkräfte ausgebildet werden.
Tiefgreifende Auswirkungen auf die Branche
Branchenexperten weisen darauf hin, dass die Einrichtung dieses Innovationszentrums den Wandel Chinas von Durchbrüchen in einzelnen Prozessen hin zu systematischer Integration und Innovation markiert. Bis 2028 soll es die Entwicklung von über 200 Demonstrationsanwendungen für die Multiprozessintegration vorantreiben, Upgrades in verwandten Ausrüstungsindustrien wie Stahl-Feinguss, -Schmiede und -Bearbeitung anregen und China als weltweiten Marktführer für ganzheitliche Fertigungskapazitäten komplexer Komponenten positionieren.
Schätzungen gehen davon aus, dass durch die enge Zusammenarbeit zwischen den fünf Hauptprozessen und die weit verbreitete Einführung von intelligentem Prozessdesign die Gesamteffizienz der chinesischen High-End-Ausrüstungsindustrie um über 25 % steigen und der Energieverbrauch um 18 % sinken wird. Dies wird eine entscheidende technologische Unterstützung für die Erreichung der strategischen Ziele sein, ein Produktionszentrum zu werden.
Branchenexperten weisen darauf hin, dass die Einrichtung dieses Innovationszentrums den Wandel Chinas von Durchbrüchen in einzelnen Prozessen hin zu systematischer Integration und Innovation markiert. Bis 2028 soll es die Entwicklung von über 200 Demonstrationsanwendungen für die Multiprozessintegration vorantreiben, Upgrades in verwandten Ausrüstungsindustrien wie Stahl-Feinguss, -Schmiede und -Bearbeitung anregen und China als weltweiten Marktführer für ganzheitliche Fertigungskapazitäten komplexer Komponenten positionieren.
Schätzungen gehen davon aus, dass durch die enge Zusammenarbeit zwischen den fünf Hauptprozessen und die weit verbreitete Einführung von intelligentem Prozessdesign die Gesamteffizienz der chinesischen High-End-Ausrüstungsindustrie um über 25 % steigen und der Energieverbrauch um 18 % sinken wird. Dies wird eine entscheidende technologische Unterstützung für die Erreichung der strategischen Ziele sein, ein Produktionszentrum zu werden.